DE765236C - Multi-speed gearbox built into the wheel hub, especially for bicycles or the like. - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM
5. OKTOBER 19B0ISSUED ON
OCTOBER 5, 19B0

RE ICHS PATENTAMTRE I'S PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 63k GRUPPECLASS 63k GROUP

F 93400 II j 63 kF 93400 II j 63 k

Paul Dotter in SchweinfurtPaul Dotter in Schweinfurt

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

Fichtel & Sachs AG. in SchweinfurtFichtel & Sachs AG. in Schweinfurt

In der Radnabe eingebautes Mehrganggetriebe, insbesondere für Fahrräder o. dgl.Multi-speed transmission built into the wheel hub, especially for bicycles or the like.

Patentiert im Deutschen Reich vom 23. Februar 1943 an Patenterteilung bekanntgemacht am 25. Januar 1945Patented in the German Reich on February 23, 1943, patent granted on January 25, 1945

Bei den bekannten Mehrgangüber^etzungsnaben für Fahrräder oder ähnliche Fahrzeuge werden zur Übertragung des Drehmoments auf die Nabenhülse mehrere Gesperre benötigt. Meist sind zwei Gesperre vorhanden, die<lurch Klauenkupplungen mit dem Antreiber gekuppelt werden. Nun sind Mehrgang-Übersetzungsnaben für Fahrräder immer Konstruktionen, bei denen viele Konstruktionsteile auf engem Räume untergebracht werden müssen. Das Zahnradgetriebe, verschiedene Büchsen, Klauenkupplungen, meist drei Kugelläufe, Federn und Gesperre müssen auf kleinstem Raum in möglichst kleiner Abmessung untergebracht werden, um das Gewicht der Gesamtlkonstruktion möglichst niedrig zu halten. Es wird deshalb danach getrachtet, die Konstruktionen derartiger Meh'rgangübersetzungsnaben möglichst zu vereinfachen. Bisher sind auf diesem Gebiet große Vereinfachungen nicht erreicht worden. Es wurde lediglich der Schaltmechanismus verschiedenartig umgewandelt, indem bei manchen Konstruktionen der Planetenradtrager verschiebbar ist, während bei anderen dieser fest ist und verschiebbare Kupplungsstücke vorgesehen sind.With the known multi-speed transmission hubs for bicycles or similar vehicles several locking mechanisms are required to transmit the torque to the hub shell. Usually there are two locking mechanisms, the claw clutches with the driver be coupled. Now multi-speed transmission hubs for bicycles are always constructions, where many construction parts have to be accommodated in a small space. The gear transmission, various Bushings, claw clutches, usually three ball barrels, springs and ratchets have to be on smallest space in the smallest possible dimension to accommodate the weight to keep the overall construction as low as possible. It is therefore sought to to simplify the constructions of such multi-gear ratio hubs as much as possible. So far, great simplifications have not been achieved in this area. Only the switching mechanism became different converted in that the planetary gear carrier is displaceable in some designs, while this is in others is fixed and slidable coupling pieces are provided.

Gemäß der Erfindung ist es gelungen, durchAccording to the invention it has been possible through

eine besondere Anordnung von Klauenkupplungen in der Nabe ein Gesperre gegenüber den bekannten Ausführungen einzusparen. Dies bedeutet eine Vereinfachung der Nabe, da ein Gesperre immer ein Konstruktionsteil ist, der mit großer Präzision ausgeführt werden muß und deshalb teuer ist. Außerdem enthalten die bei Mehrgangübersetzungsnaben üblichen Gesperre Konstruktionsteile, die beia special arrangement of claw clutches in the hub opposite a locking mechanism to save the known designs. This means a simplification of the hub, because a locking mechanism is always a structural part that can be executed with great precision must and is therefore expensive. In addition, the locking mechanisms that are common with multi-speed transmission hubs contain construction parts that are used in

ίο Leerlauf irgendwelche hin- und hergehenden Bewegungen auszuführen haben, in Gestalt von Schneppern, Halbmonden o. ä. Diese bewegten Teile bedeuten naturgemäß einen Anlaß für Fehlerquellen.ίο idle have to perform any reciprocating movements in shape of snappers, crescents, etc. These moving parts naturally represent an occasion for sources of error.

, Auf der, Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand dargestellt.The subject of the invention is shown on the drawing.

Fig. i, 2 und 3 zeigen die Nabe im Teillängsschnitt in den Stellungen der Teile für Schnellgang, direkten Gang und Re_rggang.Fig. I, 2 and 3 show the hub in partial longitudinal section in the positions of the parts for Fast gear, direct gear and slow gear.

Fig. 4, 5 und 6 zeigen Schnitte senkrecht zur Achse in den Ebenen A-B, C-D und E-F der Fig. r und 2.4, 5 and 6 show sections perpendicular to the axis in the planes AB, CD and EF of FIGS.

Bei der dargestellten Dreigangübersetzungsnabe ist die Achse 1 hohl ausgeführt undIn the three-speed transmission hub shown, the axis 1 is made hollow and

as nimmt die Zugstange 2 auf. In der Achsei befinden sich zwei Schlitze 3 und 22, in welchen die Schubklötze 4, 5 und 20 verschiebbar sind. Auf den Schubklötzen ruht das Kupplungsstück 6, durch welches vermittels Klauen entweder der Planetenradträger 7 oder das große Zahnrad 8 mit dem Antreiber 9 gekuppelt werden kann. Der Antreiber 9 ist mit Schlitzen 10 versehen, in welche das Kupplungsstück 6 eingreift. Das Kupplungsstück 6 ist auf den Verschiebeklötzen 4, 5 drehbar gelagert. Auf den Achsen des Planetenradträgers 7 sind die drei Planetenräder ι ϊ angebracht. Mit der Zugstange 2 ist weiterhin die Kupplung 12 verbunden. Durch Verschieben des Kupplungsteiles 12 kann der innere Gesperrering 13 entweder friit dem großen Zahnrad 8 oder mit dem Planetenradträger 7 gekuppelt werden. Der Gesperre^ing 13 ist ein Teil des Freilaufgesperres 14, das das Drehmoment vom Antreiber 9 über das Getriebe auf die Nabenhülse 15 überträgt.as takes the pull rod 2 on. In the axis there are two slots 3 and 22 in which the thrust blocks 4, 5 and 20 are displaceable. The coupling piece rests on the thrust blocks 6, through which either the planet carrier 7 or the large gear 8 is coupled to the driver 9 by means of claws can be. The driver 9 is provided with slots 10 into which the coupling piece 6 intervenes. The coupling piece 6 is rotatably mounted on the sliding blocks 4, 5. On the axes of the planet carrier 7, the three planet gears ι ϊ are attached. The coupling 12 is also connected to the tie rod 2. By moving the coupling part 12, the inner locking ring 13 either friit the large gear 8 or coupled to the planet carrier 7 will. The locking mechanism 13 is part of the free-wheel locking mechanism 14, which controls the torque from the driver 9 via the gearbox to the hub sleeve 15.

Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende:The mode of operation of the gearbox is as follows:

Der Antrieb erfolgt im Schriellgang nach Fig. ι über den Zahnkranz 16 -durch den Antreiber 9. Das Kupplungsstück 6 kuppelt den Antreiber 9 mit dem Planetenradträger 7. Über die Planetenräder 11 erhält das große, innen verzahnte Zahnrad 8 ■ den Antrieb.The drive takes place in the stepped gear according to Fig. Ι via the ring gear 16 -by the driver 9. The coupling piece 6 couples the driver 9 with the planetary gear carrier 7. Via the planetary gears 11, the large, internally toothed gear 8 ■ the drive.

Durch die Kupplung 12, die bei diesem Gang das große Zahnrad 8 mit dem inneren Gesperrering 13 verbindet, wird das Drehmoment über das Halbmondgesperre 14 auf die Nabenhülse 15 übertragen. Die Zähne des Z6ntralrades 17 sind aus der Achse 1 herausgearbeitet. Bei dem Schnellgang tritt eine Geschwindigkeitserhöhung von 3o°/o gegenüber dem direkten Gang ein. Die Zugstange 2 mit dem Bund 18 und den Schubklötzen 4 und 5 befindet sich bei diesem Gang in der äußersten linken Stellung.Through the clutch 12, the large gear 8 with the inner locking ring in this gear 13 connects, the torque is transmitted to the hub shell 15 via the crescent lock 14. The teeth of the Z6ntralrades 17 are carved out of the axis 1. When the overdrive occurs a Speed increase of 3o per cent compared to the direct gear. The pull rod 2 with the collar 18 and the thrust blocks 4 and 5 is located in this gear in the extreme left position.

Die Einstellung des mittleren (direkten) Ganges (Fig. 2) erfolgt in bekannter Weise durch Verschieben der Zugstange 2 und der Schubklötze 4 und 5 und damit auch des Bundes 18 nach rechts, so weit, bis die Zähne des Kupplungsstückes 6 halb im Eingriff in die Kupplungszähne 19 des großen Zahnrades 8 kommen. Die Übertragung des Drehmoments vom Zahnkranz 16 über den Antreiber 9 und das Kupplungsstück 6 erfolgt nunmehr weiter über das große Zahnrad 8, die Kupplung 12, den Gesperrering 13 und das Gesperre 14 auf die Nabenhülse 15. Das gesamte Planetengetriebe ist in relativer Ruhe, da das große Zahnrad 8 einerseits mit dem mit dem Antreiber umlaufenden Kupplungsstück 6, andererseits mit dem Gesperrering 13 und damit mit der Nabenhülse 15 gekuppelt iist.The middle (direct) gear (Fig. 2) is set in a known manner by moving the tie rod 2 and the thrust blocks 4 and 5 and thus also the Federal 18 to the right until the teeth of the coupling piece 6 are half in engagement the clutch teeth 19 of the large gear 8 come. The transmission of the torque from the ring gear 16 via the driver 9 and the coupling piece 6 is now carried out on the large gear 8, the Coupling 12, the locking ring 13 and the locking mechanism 14 on the hub shell 15. The entire Planetary gear is in relative rest because the large gear 8 on the one hand with the The coupling piece 6 rotating around the driver, on the other hand with the locking ring 13 and is thus coupled to the hub shell 15.

Beim Einstellen des in Fig. 3 veranschaulichten Bergganges (kleiner Gang) wird die Zugstange 2 in die äußerste rechte Lage gebracht. Damit werden die Schubklötze 4 und 5 vollständig bis zum Anschlag nach rechts ge- _go schoben, wobei der Bund 18 der Zugstanges den Schubklotz 20 mitnimmt. Hierdurch wird das Kupplungsstück 21 nach rechts verschoben und löst die Kupplung 12: Die Kupplung des großen Zahnrades 8 zum Gesperrering 13 ist damit gelöst, während das Kupplungsstück 21 in die Zähne des Gesperreringes 13 eingekuppelt wird. Hierdurch wird der Planetenradträger 7 mit dem Gesperrering 13 gekuppelt. Der Antrieb erfolgt nunmehr vom Zahnkranz 16 über den Antreiber 9, das Kupplungsstück 6, das große Zahnrad 8, die Planetenräder 11, den Planetenradträger 7, das Kupplungsstück 21 auf den Gesperrering 13 und damit über das Gesperre^14 auf die Nabenhülse 15. Bei diesem Gang erfolgt eine Geschwindigkeitsverminderung von 33°/o;When setting the mountain gear (small gear) illustrated in FIG. 3, the pull rod 2 is brought into the extreme right-hand position. The shearing blocks 4 and 5 are completely pushed to the right as overall _go, the collar 18 takes along the Zugstanges the thrust block 20th As a result, the coupling piece 21 is shifted to the right and releases the coupling 12: The coupling of the large gear 8 to the ratchet ring 13 is thus released, while the coupling piece 21 is coupled into the teeth of the ratchet ring 13. As a result, the planetary gear carrier 7 is coupled to the locking ring 13. The drive is now from the ring gear 16 via the driver 9, the coupling piece 6, the large gear 8, the planetary gears 11, the planetary gear carrier 7, the coupling piece 21 on the locking ring 13 and thus via the locking ^ 14 on the hub sleeve 15 In the 2nd gear there is a speed reduction of 33%;

Wie ersichtlich, erhält die erfindungsgemäße Übersetzungsnabe drei Gänge, die über nur ein Gesperre an die Nabenhülse weiter- no gegeben werden. Dies wird durch eine besondere Anordnung der Klauenkupplungen erreicht.As can be seen, the transmission hub according to the invention receives three gears that over only one locking mechanism can be passed on to the hub shell. This is due to a special Arrangement of the claw clutches achieved.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: In der Radnabe eingebautes Mehrganggetriebe, 'insbesondere für Fahrräder o. dgl., bei dem mittels eines Planetengetriebes von einem starren mittleren Gang in der einen Richtung ein langsamer und in der anderen Richtung ein schnellerer Gang eingeschaltet werden kann, wobeiMulti-speed transmission built into the wheel hub, in particular for bicycles or the like, in which by means of a planetary gear from a rigid middle corridor to a slower one in one direction and a faster one in the other Gear can be switched on, whereby der einzige Planetenrädersatz und das Zentralrad auf der Achse nicht verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Übertragung des Drehmoments auf die Nabenhülse (15) nur ein einziges Gesperre (14) angeordnet ist, das entweder mit demthe only planetary gear set and the central gear on the axle not shifted are, characterized in that only a single locking mechanism for the transmission of the torque to the hub sleeve (15) (14) is arranged, either with the großen Zahnrad oder dem Planetenradträger gekuppelt werden kann, während die Kupplung des Antreibers mit dem großen Zahnrad oder dem Planetenradträger durch zwei weitere Kupplungen erfolgt.large gear or the planet carrier can be coupled, while the coupling of the driver with the large gear or the planet carrier is carried out by two more clutches. Hierzu 1 Blatt Ze chnungen1 sheet of drawings © 2201 9.50© 2201 9.50